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La communication par fibre optique offre de nombreux avantages reconnus par rapport aux transmissions électriques et RF. Les câbles optiques offrent une bande passante très élevée. L'absence de courant électrique sur la ligne exclut tout risque d'étincelle. Le signal ne peut être capté par des méthodes électromagnétiques, ce qui le rend plus sûr. De même, les interférences électromagnétiques ne posent aucun problème. La maintenance est faible et les câbles fins peuvent être compactés.
Plusieurs options permettent d'amener la fibre optique au plus près de l'utilisateur final. Parmi elles, on trouve les réseaux optiques actifs (AON) et les réseaux optiques passifs (PON). Parmi les PON, les principales options sont le BPON (réseau optique passif haut débit), le GPON (réseau optique passif gigabit) et l'EPON (réseau optique passif Ethernet). Le GPON offre les débits les plus rapides de toutes les options PON actuelles.
Comment fonctionne le GPON
La technologie GPON repose sur la norme ITU-T G.984. Elle est considérée comme le successeur du BPON, basé sur la norme G.983. Un réseau unique se compose d'un terminal de ligne optique (OLT) appartenant au fournisseur de services, d'un répartiteur et d'un maximum de 64 unités de réseau optique (ONU). L'ONU peut être située ou non chez l'utilisateur final, mais elle dessert un seul client. Elle convertit le signal optique en signaux électriques ou RF auxquels l'équipement de l'utilisateur final peut se connecter.
Une ONU est parfois appelée ONT (terminal de réseau optique). Un ONT se trouve généralement chez le client et une ONU à l'extérieur, mais il n'y a pas de réelle différence par ailleurs. La distance entre l'OLT et l'ONU ou l'ONT peut atteindre 20 km.
Les informations sont transmises sur la bande infrarouge courte longueur d'onde, par multiplexage en longueur d'onde (WDM). Les données descendantes transitent par un signal de 1 490 nm, avec un débit maximal de 2,488 gigabits par seconde. Les données montantes utilisent la longueur d'onde de 1 310 nm et peuvent atteindre 1,244 Gb/s.
La prochaine génération de GPON, appelée 10G GPON ou XG-PON, offre des vitesses de téléchargement et de téléchargement symétriques de 10 Gb/seconde.
Les clients du GPON sont généralement des particuliers ou des petites entreprises. Cette technologie fournit des données, de la voix et de la vidéo IP. Elle peut être associée à une superposition RF à 1550 nm afin de pouvoir également diffuser de la vidéo par câble standard.
Les meilleurs cas pour GPON
La technologie GPON peut être très rentable, à condition de respecter certaines conditions. L'OLT étant relativement coûteux, le nombre d'ONU connectées devrait être proche de 32 ou 64. Au-delà de 32 ONU, il faut ajouter un deuxième port à l'OLT, ce qui entraîne une hausse des coûts. Bien entendu, plus le nombre d'utilisateurs sur un OLT est élevé, plus le service risque de se dégrader en période de pointe.
Un PON offre de faibles coûts de maintenance et un MTBF élevé, car les composants passifs tombent moins souvent en panne. Cet avantage est particulièrement important lorsqu'il est important de minimiser les travaux de maintenance.
La conception GPON inclut l'encapsulation ATM, ce qui facilite son déploiement dans les réseaux utilisant une dorsale ATM.
Un GPON peut remplacer le câblage en cuivre existant et offrir des débits de données plus élevés avec une fiabilité accrue. La question est de savoir quand cette amélioration justifie son remplacement. Les zones à forte densité nécessitent moins de fibre et facilitent l'optimisation de l'allocation des ONU aux OLT. Dans un grand immeuble de bureaux, il peut être judicieux d'installer un OLT sur site. Il existe des OLT compacts qui ne nécessitent pas de déploiement dans un bureau central.
GPON vs. autres technologies optiques
Bien que le GPON gagne en popularité, il n'est pas la seule option pour acheminer les lignes de communication optiques jusqu'à l'utilisateur final. D'autres technologies ont leur place, et un fournisseur de services doit prendre en compte leurs coûts et avantages respectifs.
AON contre PON
Les réseaux optiques actifs présentent des avantages spécifiques. Ils utilisent une commutation électrique plutôt que des répartiteurs passifs. Un AON offre une portée plus étendue, pouvant atteindre 70 km entre le commutateur central et un périphérique Ethernet. Les utilisateurs peuvent être plus largement dispersés. Les coûts sont plus proches du nombre d'utilisateurs, ce qui réduit la nécessité d'optimiser les regroupements d'utilisateurs finaux.
Le GPON inclut des fonctionnalités de qualité de service (QoS) pour réduire la latence, mais un réseau actif alloue la bande passante plus efficacement et offre une meilleure latence lorsque la charge utilisateur est élevée. Il est plus facile de localiser les pannes sur un réseau actif, car les commutateurs peuvent signaler les points de défaillance.
Un AON consomme plus d'énergie et ses composants actifs sont plus sujets aux pannes que les composants passifs. Les coûts et les besoins de maintenance seront plus élevés. Les AON ne prennent pas en charge les superpositions RF.
BPON, EPON et GPON
Aujourd'hui, la concurrence entre les réseaux PON s'exerce essentiellement entre EPON et GPON. Les réseaux BPON existent encore et existeront encore longtemps, mais ils appartiennent à une génération précédente. Le BPON est plus lent que le GPON et n'offre aucun avantage compensatoire. Il s'agit simplement de savoir combien de temps il faudra pour remplacer toutes les installations existantes.
EPON est parfois appelé GEPON (gigabit EPON), ce qui est déroutant, car les gens ont tendance à le prononcer comme GPON.
EPON et GPON sont tous deux disponibles en versions 10G, mais les architectures sont sensiblement différentes.
GPON utilise deux types d'encapsulation différents. Il utilise le mode d'encapsulation GPON (GEM) pour fournir un service orienté trame. De plus, il utilise l'encapsulation ATM pour fonctionner sur un réseau ATM plutôt qu'Ethernet. EPON n'ajoute aucune encapsulation, mais traite toutes les données comme des données Ethernet. La question de savoir si GPON est plus flexible de cette manière ou s'il ajoute simplement de la complexité fait l'objet d'un débat permanent.
Choisir entre GPON et EPON est difficile. Le GPON offre une compatibilité ATM, de meilleurs débits et une meilleure qualité de service. L'EPON est plus économique et gère Ethernet en natif.
Faire les bons choix
L'accès à la fibre optique permet d'améliorer les débits de données et ouvre de nouvelles opportunités commerciales. La question est de savoir quand effectuer la mise à niveau et quelle technologie utiliser. Le premier choix se situe entre les réseaux actifs et passifs. Parmi les réseaux optiques passifs, les GPON et EPON sont les principaux choix. Chaque approche présente ses avantages. Une recherche et une planification minutieuses sont nécessaires pour déterminer celle qui offrira les meilleurs avantages.
D'après l'expérience acquise par Intraway dans le cadre de projets avec des clients proposant des services sur fibre optique, l'avantage principal des réseaux GPON réside dans la possibilité de partager une même fibre optique avec plusieurs utilisateurs grâce à des répartiteurs optiques passifs, et ce à un coût très faible. Sur les réseaux GPON, jusqu'à 64 ONT peuvent partager une connexion fibre avec l'OLT. Le réseau optique passif Gigabit constitue ainsi l'une des premières options pour les fournisseurs de services souhaitant remplacer les réseaux cuivre par la fibre optique.
En conclusion, nous pourrions parler des points suivants à souligner à propos des réseaux PON :
La mise en place des plateformes qui gèrent l'accès, la gestion et le trafic d'un service délivré par FTTX, étant des éléments de réseau qui obéissent à l'une des nouvelles technologies, est beaucoup plus rapide et efficace à réaliser.
Permettre aux fournisseurs de services d’offrir davantage de capacité pour transporter des applications gourmandes en bande passante.
Fournir l’un des moyens les plus rentables pour les fournisseurs de services de mettre en œuvre la fibre.
Des améliorations de vitesse futures peuvent être obtenues grâce à des mises à niveau de l’équipement avant toute mise à jour de la fibre elle-même.
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